Skip To Content

Изучение территории исследования

На этом уроке вы откроете новую карту в ArcMap и найдёте изучаемую территорию в бразильском штате Рондония, покрытую дождевыми лесами Амазонии. Затем надо будет добавить слои и визуально исследовать спутниковые снимки, чтобы ознакомиться с её географией.

Поиск территории исследования

Сначала вы откроете новую карту, ознакомитесь с пользовательским интерфейсом ArcMap и определите территорию изучения.

  1. Запустите ArcMap.
    Примечание:

    Если у вас нет ArcMap, вы можете заказать и получить ArcGIS Desktop в Esri Store.

    Откроется диалоговое окно ArcMap – Начало работы. В этом окне предлагается открыть предыдущие карты или шаблоны карт.

  2. Закройте окно ArcMap – Начало работы.

    Пустая карта

    Откроется пустая карта. Над картой есть панели инструментов. По умолчанию, включены панели инструментов Стандартные и Инструменты. Слева от карты находится таблица содержания, в которой перечислены географические ресурсы карты. Как и карта, таблица содержания пустая.

    Примечание:

    Если вы до этого уже пользовались ArcMap, интерфейс может отличаться.

    Теперь надо найти изучаемую территорию для данного проекта: штат Рондония в Бразилии. Рондония находится в дождевых лесах Амазонии, поэтому для начала неплохо бы добавить слой Амазонии. Вы добавите слой из ArcGIS Online.

  3. На панели инструментов Стандартные щелкните стрелку ниспадающего меню рядом с кнопкой Добавить данные и воспользуйтесь командой Добавить данные из ArcGIS Online.

    Добавить данные из ArcGIS Online

    Откроется диалоговое окно ArcGIS Online.

  4. Введите в поисковом окне Amazon Ecoregion и нажмите Enter.
  5. В списке с результатами найдите слой экорегионов Амазонии, называющийся Amazon Ecoregion от автора Learn_ArcGIS и щёлкните Добавить.

    Добавление слоя Amazon Ecoregion

    Большой оранжевый слой появится на карте. Это границы амазонского экорегиона, но пока не понятно, где он находится на поверхности Земли. Теперь надо добавить базовую карту. На базовой карте показывает фоновую информацию, например, рельеф или политические границы. Это поможет определить местоположение данных.

  6. На панели инструментов Стандартные щелкните стрелку ниспадающего меню рядом с кнопкой Добавить данные и выберите Добавить базовую карту.

    Добавить базовую карту

  7. В окне Добавить базовую карту выберите Снимки и щёлкните Добавить. Закройте предупреждение о географической системе координат.
    Примечание:

    Если появится окно Аппаратное ускорение, щёлкните Да. Это позволяет ускорить отображение базовых карт.

    Слой Amazon Ecoregion

    Базовая карта из снимков добавится на карту и в Таблицу содержания ниже слоя Amazon Ecoregion. В качестве базовой информации здесь используются космические снимки. Благодаря базовой карте видно, что Амазония находится в Южной Америке. Территория внутри Амазонии гораздо более зелёная, чем в областях вне ее. Большая часть дождевых лесов Амазонии покрыта густым пологом древесной растительности.

    Но до сих пор у нас недостаточно данных, чтобы найти на карте Рондонию. Надо добавить ещё один слой со штатами Бразилии.

  8. Щелкните стрелочку рядом с кнопкой Добавить данные и выберите Добавить данные из ArcGIS Online.
  9. Введите в поисковом окне Brazilian States и нажмите Enter.
  10. Найдите в результатах слой Brazilian States автора Learn_ArcGIS и щёлкните Добавить.

    Добавление слоя Brazilian States

    Слой отобразится поверх слоя Amazon Ecoregion. Но часть слоя простирается за пределы текущего экстента карты. Чтобы увидеть весь слой, надо уменьшить изображение.

  11. На панели Инструменты щелкните на инструменте Уменьшить.

    инструмент Уменьшить

    Теперь при перемещении курсора по карте он выглядит как лупа.

  12. Щелкните где-нибудь на карте. Ещё раз щёлкните на карте.

    Карта уменьшится и центрируется в местоположении, на котором вы щелкнули. Вы достаточно уменьшили карту, чтобы стал виден весь слой, но он может располагаться не по центру карты.

    Подсказка:

    Вы также можете использовать колесико мыши для изменения масштаба. В зависимости от разрешения и размеров вашего экрана, может понадобиться ещё сильнее уменьшить масштаб.

  13. На панели Инструменты щелкните инструмент Переместить.

    Инструмент Переместить

    Теперь при перемещении курсора по карте он выглядит как ладошка.

  14. Перетащите карту, чтобы слой Brazilian States оказался посередине.

    Слой Brazilian States

    В отличие от слоя Amazon Ecoregion, состоящего всего из одного объекта, в слое Brazilian States двадцать семь пространственных объектов. Пространственные объекты – это дискретные представления на карте объектов реального мира. В данном случае, каждый штат – это пространственный объект. Пространственные объекты также могут содержать атрибутивные данные, которые описывают характеристики пространственных объектов.

  15. На панели Инструменты щелкните инструмент Идентифицировать.

    Инструмент Идентифицировать

  16. Щелкните на карте любой штат.

    Штат подсветится зелёным и откроется окно Идентифицировать.

    Rio Grande do Sul

    В окне Идентифицировать находятся атрибутивные данные или информация о том пространственном объекте, на котором вы щёлкнули. Можно так идентифицировать штаты, пока не найдёте Рондонию (если повезло, то это мог оказаться первый штат, на котором вы щёлкнули), но есть и более быстрый способ найти пространственный объект по определённому атрибуту.

  17. Закройте диалоговое окно Идентифицировать.
  18. На панели Инструменты щелкните инструмент Найти.

    ИнструментНайти (Find)

    Откроется диалоговое окно Найти.

  19. В окне Найти на закладке Пространственные объекты введите Rondonia. Щелкните Найти.

    Окно Найти

    В нижней части окна Найти появится список совпавших значений. Там есть один элемент с названием Rondonia.

  20. Щёлкните правой кнопкой значение Rondonia и выберите Приблизить к.

    Приблизить к

    Карта приблизится к пространственному объекту Rondônia слоя Brazilian States, выделенному на этом рисунке:

    Rondônia

  21. Закройте диалоговое окно Найти.

Организация и условные обозначения данных

В данный момент базовую карту не видно из-за слоя Brazilian States. Вам потребуется изменить символы, чтобы было лучше видно остальные слои. Также надо будет организовать слои в таблице содержания.

  1. Найдите в таблице содержания слой Brazilian States.

    Слой Brazilian States

    В таблице содержания перечислены все слои карты. Там также показаны условные обозначения слоя и все группы, по которым организованы слои. В данном случае слой Brazilian States находится в группе, которая тоже называется Brazilian States. Добавленные из ArcGIS Online слои по умолчанию добавляются в группы, но создавать группу ради одного слоя не обязательно.

  2. Щелкните правой кнопкой мыши на группе Brazilian States и выберите команду Разгруппировать.

    Разгруппировать

    Слой разгруппирован, при этом меняется лишь его организация в таблице содержания.

  3. Щелкните правой кнопкой мыши на группе Amazon Ecoregion и выберите команду Разгруппировать.

    Так как слой Imagery относится к базовой карте, его можно оставить в группе Базовая карта. Теперь надо изменить символы для слоя Brazilian States.

  4. В таблице содержания щёлкните символ под слоем Brazilian States.

    Символ Brazilian States

    Откроется диалоговое окно Выбор символа. Там содержится список предопределённых символов и ряд опций условных обозначений. Зададим слою Brazilian States символ, состоящий лишь из контура, как у слоя Amazon Ecoregion.

  5. Для Цвета заливки установите Нет цвета.

    Нет заливки

  6. В окошке возле Ширины контура выделите существующее значение 0.40 и введите 1.50.
  7. В качестве Цвета контура выберите Снежно-белый.
    Подсказка:

    Названия цветов на палитре появляются, если подвести к ним курсор.

    Параметры символа

  8. Щелкните ОК.

    Символ слоя Brazilian States на карте

    Символ изменится. Теперь от слоя Brazilian States виден только белый контур.

    Слой Amazon Ecoregion (оранжевая линия) находится ниже слоя Brazilian States (белая линия). Слои прорисовываются на карте в том же порядке, в котором они перечислены в таблице содержания.

  9. В таблице содержания перетащите слой Amazon Ecoregion выше слоя Brazilian States.

    Изменение порядка в таблице содержания

    Слой Amazon Ecoregion отобразится поверх слоя Brazilian States.

  10. Изучите карту.

    При приближении карты к экстенту Южной Америки область внутри слоя Amazon Ecoregion выглядела более зелёной, чем снаружи. Но в штате Рондония огромные территории серо-коричневого цвета, а зелёный остался лишь в северных и западных частях штата. На этих огромных пустынных территориях лес вырублен.

    Хотя земли выглядят бесплодными, на самом деле это не так. Вырубка лесов в Амазонии происходит в промышленных масштабах; в основном там происходит заготовка пиломатериалов, но вырубки используются также для выпаса скота и растениеводства. Большая часть территорий, которые выглядят пустынными, на самом деле занята под пастбища и фермы.

    Почвы в регионе бедные и быстро истощаются. Поэтому дождевые леса Амазонии практически не восстанавливаются. Ключевым моментом в защите дождевых лесов является прекращение вырубки лесов.

Добавление и присвоение символов слою городов

Мы определились с изучаемой территорией. Теперь надо добавить слой с городами Рондонии и подобрать символы, чтобы показать численность населения самых крупных городов.

  1. На панели инструментов Стандартные щелкните стрелку ниспадающего меню рядом с кнопкой Добавить данные и воспользуйтесь командой Добавить данные из ArcGIS Online.
  2. Введите Rondonia Cities в поисковом окне и нажмите Enter.
  3. Найдите в результатах слой Rondonia Cities автора Learn_ArcGIS и щёлкните Добавить.

    Добавление слоя городов Рондонии

    Слой добавится на карту поверх прочих слоёв. В нём показаны разноцветные точки, представляющие города Рондонии. Большинство городов находится в обезлесенных районах.

    Города на карте

  4. Найдите слой Cities в таблице содержания.

    Слой Cities

    Как и слои Amazon Ecoregion и Brazilian States, слой Cities по умолчанию групповой (группа называется Rondonia Cities).

  5. В Таблице содержания щелкните правой кнопкой мыши группу Rondonia Cities и воспользуйтесь командой Разгруппировать.

    В отличие от других слоёв, у слоя Cities четыре символа вместо одного. Слоям можно присваивать символы на основании данных значений атрибутов. В данном случае используется атрибут Population_2014. Подписи возле каждого символа означают диапазон численности населения, представляемый каждым символом. Розовым показаны города с самой низкой численностью населения, а тёмно-красным – с самой высокой. Можно получать точную численность населения каждого объекта с помощью инструмента Идентифицировать, или просмотреть атрибуты всех объектов слоя в таблице атрибутов.

  6. В Таблице содержания щелкните правой кнопкой мыши слой Cities и выберите Открыть таблицу атрибутов.

    Открыть таблицу атрибутов

    В атрибутивной таблице атрибуты организованы по столбцам, или полям, а пространственные объекты – по строкам.

    Таблица атрибутов

    В полях находятся названия населённых пунктов, их численность населения в 2014 году, географические широта и долгота. Поля OBJECTID и Shape системные. Численность населения в 52 населённых пунктах Рондонии варьируется от двух до пятисот тысяч человек.

  7. Закройте таблицу.

    Можно показывать города цветом, но будет понятнее, если обозначить города символами разных размеров, чтобы самыми крупными символами показывались города с высокой численностью населения.

  8. В Таблице содержания щелкните правой кнопкой мыши слой Cities и выберите Свойства.

    Откроется диалоговое окно Свойства слоя. В этом диалоговом окне гораздо больше опций символов, чем в использованном ранее окне Выбор символа.

  9. Перейдите на закладку Символы в верхней части окна Свойства слоя.

    Закладка Символы

    Для символов установлено Количество; это классифицирует атрибутивные значения по диапазонам и присваивает уникальный символ для каждого диапазона. Сейчас у символов градуированные цвета, но вместо них можно установить градуированные символы.

  10. Ниже Количество выберите Градуированные символы.

    Показать количество

    Диапазоны и подписи у символов остались прежними, но теперь установлены градуированные символы по умолчанию. Далее изменим размер и цвет символов.

  11. Щёлкните кнопку Шаблон.

    Кнопка Шаблон

    Откроется окно Выбор символа.

  12. В списке символов выберите Круг 2.

    Стиль Круг 2

  13. Измените цвет на Снежно-белый.

    Снежно-белый

  14. Щелкните ОК.

    Четыре круга варьируются по размерам от 4 до 18 точек. Самый маленький символ плохо видно.

  15. Выше списка символов и диапазонов измените Размер символа с 8 на 20.

    Размер символа

  16. В нижней части окна Свойства слоя щёлкните OK.

    Населённые пункты с новыми символами

    На карте самые большие города оказались посередине обезлесенных территорий, но распределены они в разных местах, как на севере, так и на юге. Небольшие населённые пункты находятся ближе к краям вырубок.

    Наконец, изменим атрибут Population_2014 в таблице содержания. Разумеется, надо будет опубликовать данные в рамках готовой карты, поэтому очень важно переименовать атрибут во что-то более понятное.

  17. В таблице содержания ниже Cities один раз щёлкните мышкой Population_2014, чтобы выделить это слово. Щёлкните второй раз, чтобы сделать его редактируемым.

    Переименуйте атрибут населения

  18. Введите Population (2014) (численность населения в 2014 году) и нажмите Enter.

    Теперь атрибут переименуется в таблице содержания. При этом его имя в атрибутивной таблице не меняется.

Загрузка дополнительных данных

Вы добавили к карте данные подложки. Теперь надо добавить данные, которые будут использоваться для анализа взаимоотношений между дорогами и обезлесением. Чтобы не добавлять эти данные непосредственно из ArcGIS Online, загрузим их на компьютер.

  1. Зайдите в группу Get Started with ArcMap.

    В группе Get Started with ArcMap содержится один элемент – файловая база геоданных Rondonia. База геоданных – это формат пространственных данных для хранения географических данных.

  2. Щелкните образец элемента Rondonia, чтобы его загрузить.

    Элемент загрузится в виде сжатой папки с файлами.

  3. По завершении загрузки найдите сжатую папку и извлеките её содержимое в такое место, которое потом сможете найти.
  4. Щёлкните на закладке Каталог в правой части окна ArcMap.

    Вкладка Каталог

    Откроется окно Каталог. Каталог – это директория с файлами, инструментами, серверами и сервисами, ассоциированными с ArcMap. Там можно организовывать и осуществлять доступ к файлам для вашей карты. Чтобы добавить на карту географические данные с компьютера, необходимо добавить подключение к той папке, в которой хранятся эти данные.

    Подсказка:

    Чтобы Каталог оставался прикреплённым к правой части окна карты, щёлкните кнопку Спрятать (в виде канцелярской кнопки) в полосе заголовка окна Каталога.

  5. На панели инструментов в окне Каталога щёлкните кнопку Подключиться к папке.

    Кнопка Подключиться к папке

  6. Найдите местоположение скачанной папки Rondônia. Щелкните на папке Rondônia (не на базе геоданных) и щёлкните OK.

    Подключение папки Rondônia

    Примечание:

    В зависимости от того, куда вы извлекли данные, путь может отличаться от примера на рисунке ниже.

    Папка добавится к дереву Каталога под заголовком Подключения к папкам.

  7. Щелкните значок плюс рядом с подключением папки, чтобы развернуть её. Затем разверните Rondônia.gdb.

    Раскройте базу геоданных Rondônia

    Примечание:

    Расширение .gdb обозначает базу геоданных. В окне Каталога базы геоданных обозначаются значком в виде серого цилиндра.

    В базе геоданных четыре класса пространственных объектов и один набор растровых данных, которые можно добавить на карту в виде слоёв. Более подробно наборы растровых данных будут рассматриваться позже. Классы пространственных объектов – это совокупности пространственных объектов с однотипными наборами атрибутов и одинаковым типом геометрии, как в случае со штатами Бразилии. Термин "слой" относится к представлению данных на карте, а класс пространственных объектов – это собственно сами данные. Классы пространственных объектов бывают трёх основных типов: точечные, линейные и полигональные.

    Перед тем, как добавлять данные на карту, надо установить базу геоданных Rondônia в качестве базы геоданных по умолчанию для документа карты. База геоданных по умолчанию – это место, куда по умолчанию будут сохраняться все новые наборы данных.

  8. В окне Каталога щёлкните правой кнопкой Rondônia.gdb и выберите База геоданных по умолчанию.

    База геоданных по умолчанию

    Теперь надо добавить на карту данные.

Добавление и присвоение символов слою дорог

Теперь добавим слой с дорогами. В Рондонии две разновидности дорог: официальные, построенные по разрешению правительства, и неофициальные, построенные без согласований. Так как ваша цель определить возможное обезлесение, вызванное строительством новой дороги, для проведения анализа необходимо посмотреть на существующие дороги.

  1. Из окна Каталога перетащите класс пространственных объектов Roads в таблицу содержания ниже слоя Brazilian States.

    Дороги добавлены на карту

    Примечание:

    При добавлении слоя символы присваиваются случайным образом. У вас символы могут получиться другого цвета.

    Слой Roads содержит густую дорожную сеть, охватывающую большую часть штата. Слой не выходит за пределы границ слоя Amazon Ecoregion.

  2. В Таблице содержания щелкните правой кнопкой мыши слой Roads и выберите Открыть таблицу атрибутов.

    Таблица атрибутов дорог

    Там есть поля Name (название) и Status (статус). В поле Status отмечено, является дорога официальной или неофициальной. У неофициальных дорог нет названий, а у официальных они есть. Внизу показано общее количество пространственных объектов: 27662. Какие именно дороги на карте официальные, а какие неофициальные? Можно воспользоваться опциями градуированных символов, чтобы придать каждой дороге уникальное отображение, либо воспользоваться атрибутивным запросом и выбрать в слое все пространственные объекты с определёнными атрибутами.

  3. В главном меню ArcMap щелкните Выборка и Выбрать по атрибуту.

    Выбрать по атрибуту

    Откроется диалоговое окно Выбрать по атрибуту (Select By Attributes). Там много опций, которые поначалу могут показаться сложными. Перед началом использования давайте ознакомимся с интерфейсом.

    Выбрать по атрибуту, диалоговое окно

    В данном диалоговом окне надо построить логическое выражение, для определения атрибутов, по которым будут выбираться пространственные объекты. В самом верху перечислены имена полей выбранного слоя. Под ними находятся логические операторы, которые определяют отношения между двумя вещами. Справа от логических операторов есть окошко, в котором показываются уникальные значения выбранного поля, а внизу находится выражение.

    При помощи этих опций надо построить выражение для выбора дорог, имеющих официальный статус.

  4. В качестве Слоя, выберите Roads из списка.

    Слой

  5. В списке полей дважды щелкните Status.

    Поле Status

    Слово Status появится в окне выражений в нижней части Конструктора запросов.

  6. В списке логических операторов щёлкните кнопку со знаком равенства (=).

    Кнопка Равно

    Знак равенства появится рядом со словом Status. Теперь в запрос надо добавить уникальное значение Official.

  7. Рядом со списком логических операторов щёлкните Получить значения. Дважды щёлкните 'Official', чтобы добавить в выражение.

    Значение Official

    Слово Official в одинарных кавычках появится в окне выражения. Выражение должно выглядеть так, как изображено на следующем рисунке:

    Запрос

  8. В нижней части окна Выбрать по атрибуту щёлкните OK.

    Отобранные дороги

    Официальные дороги выберутся (выделятся голубым цветом) на карте.

    Официальные дороги соединяют муниципалитеты и помогают перемещаться между населёнными пунктами. Хотя они и находятся в основном в обезлесенных районах, обезлесение не происходит само по себе в местах, где проложены официальные дороги. Похоже, что официальных дорог значительно меньше, чем неофициальных.

    Возможность увидеть официальные дороги отдельно ото всей дорожной сети полезна в качестве справочной информации. Но эта выборка непостоянна; она исчезнет как только вы выберете на карте что-нибудь другое. Чтобы этого не произошло, надо создать новый слой на основе данной выборки.

  9. В таблице содержания щёлкните правой кнопкой слой Roads, перейдите к Выборке, затем щелкните Создать слой из выбранных объектов.

    В верхней части Таблицы содержания появится новый слой из выборки слоя Roads.

  10. На панели Инструменты щёлкните кнопку Очистить выбранные объекты.

    Очистить выбранные объекты

    Исходная выборка очистится. Там могут быть такие же символы, как у исходного слоя Roads, поэтому неофициальных дорог на карте не видно.

  11. В таблице содержания щелкните символ слоя Roads выборка, чтобы открыть окно Symbol Selector. Прокрутите список вниз и выберите символ Совмещённая многоуровневая дорога.

    Символ Совмещённая многоуровневая дорога

  12. Измените цвет на Севильский оранжевый.

    Севильский оранжевый

  13. Щелкните ОК.

    Официальные дороги

    Официальные дороги перекрывают города. Также, слой из выборки слоя Roads надо переименовать, чтобы было понятно что это такое.

  14. В таблице содержания щёлкните имя слоя Roads выборка, чтобы сделать его редактируемым. Введите название Official Roads.

    Переименовать слой

  15. Перетащите слой Roads выборка ниже слоя Brazilian States и выше исходного слоя Roads.

    Изменен порядок в таблице содержания

    Теперь надо изменить символы исходного слоя Roads.

  16. В таблице содержания, щелкните символ слоя Roads, чтобы открыть окно Выбор символ. В списке символов выберите Основная улица.

    Основная улица

  17. Измените цвет на Янтарный.

    Янтарный

  18. Щелкните ОК.

    Неофициальные дороги Рондонии.

    Теперь разница между официальными и неофициальными дорогами хорошо видна. К сожалению, неофициальные дороги очень загромождают карту. Так как официальные и неофициальные дороги теперь в разных слоях, можно временно отключить слой Roads и оставить видимым слой Official Roads.

  19. В таблице содержания, снимите отметку возле слоя Roads.

    В любой момент вы можете снова включить этот слой, поставив возле него отметку. Пока оставьте её отключенной.

Сохранение карты

Теперь надо сохранить карту, чтобы можно было в любой момент к ней вернуться.

  1. На панели инструментов Стандартные нажмите кнопку Сохранить.

    инструмент Сохранить

    Откроется диалоговое окно Сохранить как (Save As).

  2. Назовите карту Amazon Deforestation и сохраните в той же папке, куда сохранили скачанную папку Rondônia.

    Документ карты сохранится с расширением .mxd, это стандартное расширение документов карт ArcMap.

В данном уроке вы запустили новую карту и добавили слои с границами, определяющими район исследования. Затем добавили слои с инфраструктурой, которые понадобятся для анализа и дают общую информацию о карте. На следующем уроке мы рассмотрим более детально взаимосвязь между обезлесением и дорогами, чтобы найти закономерности, которые можно применить к планируемой дороге.